Physical and chemical parameters of formation of ultramafic rocks from Kuznetsky Alatau ophiolites
Conditions of formation of the ultrabasic rocks, which are a part of ophiolite association, draw attention of numerous researchers which, as a whole, can be divided on two basic groups following to the opposite points of view. In one case formation of ultramafic rocks by crystallization of the ultrabasic melts is supposed. Other point of view consists that ophiolite ultrabasites are mantle restites, the refractory rests which resulted melting of a mantle and penetrate into Earth Crust in a solid condition. Our researches of the Kuznetsky Alatau ophiolites have shown that there is no basis to oppose models of a magmatic and metamor-phic-deformation origin of ultramafites, because they reflect consecutive evolution of processes of formation of the ultrabasic rocks of ophiolite association. First of all, presence of primary melt inclusions in accessory Cr-spinels from dunites of the Srednetersinsky massive directly testifies to participation of magmatic systems at formation of ultramafites from the Kuznetsky Alatau ophiolites. Study of these inclusions have shown that at the formation of the dunites from the Srednetersinsky massive a high magnasia (mainly picrite) magma (with MgO content nearby 22-30 wt. %) played a great role. Calculating modelling on the basis of the data on melt inclusion composition by means of well-known programs (PETROLOG, COMAGMAT, PLUTON) has allowed to establish following key parameters of magmatogenic processes formation of ultramafic minerals from the Kuznetsky Alatau ophiolites: liquidus crystallization of olivine occurred at temperature 1,550-1,530 °С and pressure nearby 6.8-4.3 kbar; crystallization of Cr-spinels from melt - 1,4301,250 °С; solidus of olivine - nearby 1,220 °С; possible formation of clinopyroxene from melt - 1,220-1,210 °С. With the help of mineralogical thermometers the wide interval of temperatures (since 1,220 °С to 1,165 °С and further to 730 °С) of subsolidus recrystallization was established. This data testifies a difficult (probably long) establishment processes of solid phase equilibrium after crystallization from melts of dunite minerals from the Kuznetsky Alatau ophiolites. According to results of petrostructure analysis follows that ultramafites from the Kuznetsky Alatau ophiolites during of their formation were exposed to repeated deformations in the course of lifting from depths of the top mantle to the consolidation area in the Earth Crust. The general orientation of deformation processes from deep to «near surface» finds reflexion in evolution of petrostructure elements. The conclusions received earlier will be co-ordinated with these representations about sequence of deformations and the mechanism of formation of the unique structural form of the Srednetersinsky ophiolite massive (Kuznetsky Alatau).
Keywords
Authors
| Simonov Vladimir A. | Novosibirsk State University; V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS; Kazan Federal University | simonov@igm.nsc.ru |
| Chernyshov Alexey Iv. | National Research Tomsk State University | aich@ggf.tsu.ru |
| Kotlyarov Alexey V. | V.S. Sobolev Institute of Geology and Mineralogy SB RAS; Kazan Federal University | kotlyarov@igm.nsc.ru |
Всего: 3
References
Вернон Р.Х. Метаморфические процессы. М.: Недра, 1980. 226 с
Гончаренко А.И., Кузнецов П.П., Симонов В. А., Чернышов А.И. Офиолитовая ассоциация Кузнецкого Алатау (на примере Среднетерсинского массива). Новосибирск : Наука, 1982. 105 с
Гончаренко А.И. Деформация и петроструктурная эволюция альпинотипных гипербазитов. Томск : Изд-во Том. ун-та, 1989. 404 с
Добрецов Н.Л., Симонов В.А., Кулаков И.Ю., Котляров А.В. Проблемы фильтрации флюидов и расплавов в зонах субдукции и общие вопросы теплофизического моделирования в геологии // Геология и геофизика. 2017. Т. 58, № 5. С. 701-722
Ермаков Н.П., Долгов Ю.А. Термобарогеохимия. М. : Недра, 1979. 271 с
Колман Р.Г. Офиолиты. М. : Мир, 1979. 264 с
Коновалова О.Г., Прусевич Н.А. Дунит-гарцбургитовые массивы Кузнецкого Алатау и Салаира. Новосибирск : Наука, 1977. 165 с
Кортусов М.Л. Палеозойские интрузивные комплексы Мариинской тайги (Кузнецкий Алатау) // Нижнепалеозойские интрузивные комплексы. Томск, 1967. Т. 1. С. 225
Лавренчук А.В. Программа для расчета внутрикамерной дифференциации основной магмы «PLUTON» // Тезисы докладов Второй Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. Новосибирск, 2004. С. 105-106
Пинус Г.В., Кузнецов В. А., Волохов И.М. Гипербазиты Алтае-Саянской складчатой области. М. : Госгеолтехиздат, 1958. 295 с
Савельева Г.Н. Габбро-ультрабазитовые комплексы офиолитов Урала и их аналоги в современной океанической коре. М. : Наука, 1987. 246 с
Шмонов В. А., Смирнов В.Н., Иванов К. С., Ковязин С.В. Расплавные включения в хромшпинелидах расслоенной части Ключевского габбро-гипербазитового массива // Литосфера. 2008. № 2. С. 101-115
Симонов В.А., Шелепаев Р.А., Котляров А.В. Физико-химические параметры формирования расслоенного габбро-гипербазитового комплекса в офиолитах Южной Тувы // Ультрабазит-базитовые комплексы складчатых областей и связанные с ними месторождения: материалы третьей Международной конференции. Екатеринбург : Институт геологии и геохимии УрО РАН. 2009. Т. 2. С. 195-198
Симонов В.А., Приходько В. С., Ковязин С.В. Условия формирования платиноносных ультраосновных массивов Юго-Востока Сибирской платформы // Петрология. 2011. Т. 19, № 6. С. 579-598
Симонов В.А., Пучков В.Н., Приходько В. С., Ступаков С.И., Котляров А.В., Карманов Н.С., Степанов А. С. Физико-химические параметры кристаллизации дунитов Нижнетагильского платиноносного массива (Средний Урал) // Геология и геофизика. 2016. Т. 57, № 6. С. 1106-1134
Симонов В.А., Приходько В. С., Васильев Ю.Р., Котляров А.В. Физико-химические условия кристаллизации пород уль -траосновных массивов Сибирской платформы // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36, № 6. С. 70-93
Симонов В. А. Петрогенезис офиолитов (термобарогеохимические исследования). Новосибирск : Изд-во ОИГГМ СО РАН, 1993. 247 с
Ступаков С.И., Симонов В.А., Гора М.П. Минералогия офиолитов г. Становой Хребет (Среднетерсинский массив) // Гипербазитовые ассоциации складчатых областей. Вып. 7: Рудоносность, минералогия. Новосибирск, 1993. С. 131-140
Ступаков С.И., Симонов В.А. Особенности минералогии ультрабазитов - критерии палеогеодинамических условий формирования офиолитов Алтае-Саянской складчатой области // Геология и геофизика. 1997. Т. 38, № 4. С. 746-755
Чернышов А.И. Ультрамафиты (пластическое течение, структурная и петроструктурная неоднородность). Томск, 2001. 216 с
Ariskin A.A., Barmina G.S. COMAGMAT: Development of a magma crystallization model and its petrologic applications // Geochemistry International. 2004. V. 42 (Supp. 1). P. S1-S157
Ballhaus C., Berry R.F., Green D.H. Oxygen fugacity controls in the earth's upper mantle // Nature. 1990. V. 348 (6300). P. 437440
Danyushevsky L.V., Plechov P.Yu. Petrolog 3: Integrated software for modeling crystallization processes // Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 29 July 2011. 2011. V. 12, № 7. Q07021. doi: 10.1029/2011GC003516
Fabries J. Spinel-olivine geothermometry in peridotites from ultramafic complexes // Contr. Miner. Petrol. 1979. V. 69, № 4. P. 329-336
Karato S., Haemyeong J., Katayama I., Skemer P. Geodynamic significance of seismic anisotropy of the upper mantle: new insights from laboratory studies // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2008. V. 36. P. 59-95
Mercier J.C. Olivine and pyroxenes // Preferred orientation in deformed metals and rocks: An introductions to modern texture analysis Academic Press. INC., 1985. P. 407-430
Nicolas A., Boudier F., Boullier A.M. Mechanism of flow in naturally and experimentally deformed peridotites // Amer. J. Sci. 1973. № 10. P. 853-876
Nicolas A., Poirier J.C. Crystalline plasticity and solid state flow in metamorphic rocks. L. ; N.Y., 1976. 437 p
Schiano P., Clocchiatti R., Lorand J.-P., Massare D., Deloule E., Chaussidon M. Primitive basaltic melt included in podiform chromites from the Oman ophiolite // Earth and Planetary Science Letters. 1997. V. 146. P. 489-497
Sobolev A.V., Danyushevsky L.V. Petrology and geochemistry of boninites from the north termination of the Tonga trench: Constraints on the generation conditions of primary high-Ca boninite magmas // J. Petrol. 1994. V. 35. P. 1183-1211
